Grandes Lignes du Toyota Production System (TPS)

Ce cours présente les grandes lignes du Toyota Production System (TPS), un système de production révolutionnaire qui s'inscrit dans le cadre du Lean Management. Il détaille les concepts fondamentaux du TPS ainsi que les étapes clés pour sa mise en œuvre dans les entreprises manufacturières.

Concept et introduction du Toyota Production System (TPS)

Le Toyota Production System, ou TPS, vise à éliminer continuellement les gaspillages appelés Muda, en appliquant deux principes fondamentaux : la production Juste-à-Temps (JIT) et l'autonomation (Jidoka).

La production Juste-à-Temps consiste à produire ou transporter uniquement ce qui est nécessaire, au moment où c’est nécessaire, et en quantité juste suffisante. Cette méthode permet de réduire les stocks et d’éviter la surproduction, qui génèrent des gaspillages liés à l’attente et à l’inventaire.

Jidoka, ou autonomation, signifie l’intégration d’une intelligence humaine dans le processus de production, capable de détecter les anomalies et d’arrêter la machine en cas de problème. Cela empêche la fabrication de produits non conformes et incorpore la qualité directement dans le processus.

Le TPS combine donc la production Juste-à-Temps avec Jidoka pour créer un système efficace et flexible, permettant aux opérateurs de travailler dans de bonnes conditions tout en maximisant la qualité et la productivité.

Étapes clés de mise en place du TPS

La mise en place du TPS s’appuie sur quatre étapes principales :

• Révolution au niveau de l’état d’esprit : Il s’agit de rejeter le statu quo et d’adopter une nouvelle mentalité qui reconnaît que les méthodes de production traditionnelles sont obsolètes et cachent de nombreux gaspillages.
• 5S : Une méthode japonaise visant à instaurer et maintenir de bonnes conditions de travail par cinq activités : Seiri (Trier), Seiton (Organiser), Seiso (Nettoyer), Seiketsu (Standardiser) et Shitsuke (Discipline). Ces activités rendent les gaspillages visibles et préparent le terrain pour les étapes suivantes.
• Gestion Visuelle : Cette étape permet à chaque personne dans l’usine de voir et comprendre rapidement les points clés liés à la productivité, la qualité, le flux de fabrication, les mouvements des opérateurs, l’état des machines, la gestion des matières premières et le contrôle de l’information.
• Production Juste-à-Temps avec Jidoka : Mise en œuvre d’une production en flux tendu, nivellement de la production et amélioration continue basée sur le travail standard.

Révolution au niveau de l’état d’esprit

La première étape est une véritable révolution mentale. Il faut reconnaître que les méthodes de production actuelles deviennent obsolètes et que beaucoup de gaspillages restent invisibles tant que le statu quo est accepté. Le rejet total des méthodes traditionnelles est nécessaire pour révéler et éliminer ces gaspillages.

Les 5S : fondation des bonnes conditions de travail

Les 5S sont une méthode structurée pour organiser et standardiser le lieu de travail :

• Seiri (Trier) : Séparer les éléments utiles des inutiles et ne garder que les articles nécessaires dans la zone de travail.
• Seiton (Organiser) : Placer les articles à des endroits fixes et en quantités déterminées pour faciliter leur accès.
• Seiso (Nettoyer) : Nettoyer régulièrement les outils et l’espace de travail.
• Seiketsu (Standardiser) : Standardiser les trois premières étapes pour garantir leur maintien.
• Shitsuke (Discipline) : Former et éduquer les employés pour assurer la discipline et le respect des règles établies.

Les 5S permettent de rendre visibles certains gaspillages dans l’atelier, tout en préparant le terrain pour les processus suivants et en montrant de la considération pour les collègues qui utiliseront les mêmes outils ou machines.

Gestion Visuelle : rendre les informations accessibles à tous

La gestion visuelle a pour objectif que chaque personne dans l’usine puisse voir et comprendre rapidement les points essentiels liés à la production. Elle facilite la collaboration entre opérateurs et la supervision par la direction, tout en améliorant la satisfaction des clients.

Les principaux points à surveiller sont regroupés sous les 4M et 1I :

• Man (Opérateur) : Les erreurs humaines pouvant provoquer des défauts.
• Matière : La qualité des matières premières.
• Machine : L’état et le fonctionnement des machines.
• Méthode : Le flux et la complexité du processus de fabrication.
• Information : La qualité et la fiabilité des données et instructions.

Pour rendre ces points visibles, plusieurs outils sont utilisés, notamment :

• 5S (étiquetage, identification, contrôle par couleurs, zonage)
• Andon (lampe d’alerte)
• Kanban
• Tableaux de contrôle de production et d’autocontrôle des défauts
• Exposition des défauts
• Layout panoramique
• First In First Out (FIFO)

Production Juste-à-Temps avec Jidoka : mise en œuvre pratique

La production Juste-à-Temps avec Jidoka s’appuie sur trois processus clés qui doivent fonctionner en cycle continu :

1. Production en flux tendu : Établir et maintenir une production pièce par pièce, évitant les stocks intermédiaires importants (WIP). Cette méthode met en évidence les gaspillages cachés par la production par lots.
2. Nivellement de la production : Équilibrer parfaitement les modèles et les quantités produites en fonction des demandes clients, et non selon la capacité des machines ou de la ligne. Cela permet de réduire les stocks et les délais.
3. Kaizen basé sur le travail standard : Amélioration continue des processus en analysant les méthodes actuelles, en identifiant les problèmes via le temps de cycle, et en appliquant le cycle PDCA (Plan, Do, Check, Act) pour éliminer les gaspillages.

Production en flux tendu

La production en flux tendu consiste à organiser les machines et les postes de travail dans l’ordre du processus de fabrication pour créer un flux continu. Cela facilite la détection des gaspillages liés aux en-cours (WIP) et au transport entre les processus.

La production pièce par pièce permet de détecter rapidement les pièces défectueuses et d’empêcher leur passage au processus suivant, ce qui correspond au principe de Jidoka appliqué à l’assemblage.

Une organisation optimale peut prendre la forme d’une ligne de production en U, où les opérateurs polyvalents travaillent debout et par roulement, permettant un équilibre des postes et une meilleure communication.

Nivellement de la production

Le nivellement consiste à synchroniser la production avec la demande client en produisant de petites quantités de différents produits de manière équilibrée. Contrairement à la production par lots, qui génère de grands stocks et des délais longs, le nivellement réduit les stocks et les délais, améliorant ainsi le cash flow.

Pour réussir le nivellement, il faut :

• Produire les différents modèles avec des temps de cycle similaires.
• Réduire le temps de changement de modèle à moins de 10 minutes.

Ces conditions permettent de répondre aux demandes clients rapidement tout en minimisant les stocks.

Kaizen basé sur le travail standard

Le travail standard est la base de l’amélioration continue. Il se compose de trois éléments :

• Le temps de cycle (Takt Time), déterminé par la demande client.
• L’ordre des opérations.
• Le stock standard des pièces en cours (WIP standard).

Le Takt Time n’est pas le temps de cycle ni le temps pitch, mais le rythme nécessaire pour répondre à la demande client. Par exemple, si un opérateur travaille 480 minutes par jour et que la demande est de 160 pièces, le Takt Time est de 3 minutes par pièce.

Le Kaizen consiste à analyser les méthodes actuelles, identifier les problèmes en posant la question « Pourquoi ? » cinq fois, puis à améliorer les processus, machines et dispositions pour créer un nouveau travail standard. Ce cycle PDCA est perpétuel, car l’amélioration n’a pas de limites.

Points clés à retenir

• Le TPS combine la production Juste-à-Temps (JIT) et l’autonomation (Jidoka) pour éliminer les gaspillages (Muda).
• La révolution de l’état d’esprit est essentielle pour rejeter les méthodes traditionnelles et révéler les gaspillages cachés.
• Les 5S instaurent des conditions de travail optimales et rendent visibles certains gaspillages.
• La gestion visuelle permet à tous les acteurs de l’usine de comprendre rapidement les points critiques liés à la production.
• La production en flux tendu favorise la production pièce par pièce, facilitant la détection des défauts et la réduction des stocks intermédiaires.
• Le nivellement de la production synchronise la fabrication avec la demande client pour réduire stocks et délais.
• Le travail standard et le Kaizen permettent une amélioration continue basée sur l’analyse rigoureuse des processus.
• L’amélioration continue est un processus sans fin, clé du succès durable du TPS.